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德州仪器LM2733XMF/NOPB开关稳压器中文资料

来源:
2024-08-08
类别:基础知识
eye 28
文章创建人 拍明芯城

德州仪器(Texas Instruments,简称TI)的LM2733XMF/NOPB是一款高性能的DC-DC开关稳压器,广泛应用于需要高效升压转换的场合。以下是对该产品的详细中文介绍,包括型号类型、工作原理、特点、应用及主要参数。

LM2733XMF/NOPB图片

  厂商名称:TI德州仪器

  元件分类:开关稳压器

  中文描述: 采用SOT-23封装、具有40V内部FET开关的0.6/1.6MHz升压转换器

  英文描述: 0.6/1.6 MHz Boost Converters With 40V Internal FET Switch in SOT-23

  在线购买:立即购买

  LM2733XMF/NOPB概述

  LM2733开关稳压器是在1.6MHz(“X”选项)和600kHz(“Y”选项)固定频率下工作的电流模式升压转换器。

  通过使用SOT-23封装(凭借内部1A开关的极小功率损耗和使用小型电感器和电容器),可以实现业界最高的功率密度。40V内部开关使这些解决方案非常适合升压至16V或更高的电压。

  这些器件具有逻辑电平关断引脚,可用于降低静态电流并延长电池寿命。

  通过逐周期电流限制和热关断提供保护。内部补偿可简化设计并减少组件数量。

  LM2733XMF/NOPB中文参数

制造商:

Texas Instruments

输入电压(最小值):

2.7 V

产品种类:

开关稳压器

输入电压(最大值):

14 V

安装风格:

SMD/SMT

静态电流:

2.1 mA

封装 / 箱体:

SOT-23-5

开关频率:

1.6 MHz

拓扑结构:

Boost

最小工作温度:

- 40 C

输出电压:

3 V to 40 V

最大工作温度:

+ 125 C

输出电流:

1.5 A

系列:

LM2733

输出端数量:

1 Output

输入电压:

2.7 V to 14 V

工作电源电流:

2.1 mA



  LM2733XMF/NOPB引脚图

image.png

一、型号类型

LM2733XMF/NOPB属于TI的电源管理IC(PMIC)系列,具体为升压型(Boost)DC-DC开关稳压器。其型号中的“X”和“Y”代表不同的开关频率选项,其中“X”版本工作在1.6MHz,而“Y”版本工作在600kHz。NOPB表示该器件为无铅封装版本,符合RoHS标准。

二、工作原理

LM2733XMF/NOPB是一款电流模式升压转换器,其工作原理基于开关电源技术。它通过控制内部DMOS FET开关的通断,将较低的输入电压转换为较高的输出电压。当开关导通时,输入电压通过电感器向输出电容充电,同时向负载供电;当开关断开时,电感器中的电流继续流动,通过二极管或同步整流管向输出端释放能量,从而维持输出电压的稳定。

三、特点

  1. 高功率密度:采用SOT-23封装,结合内部1A开关的低功率损耗以及小型电感器和电容器的使用,LM2733XMF/NOPB实现了业界领先的功率密度。

  2. 宽输入电压范围:支持2.7V至14V的宽输入电压范围,适用于多种电源环境。

  3. 可调输出电压:通过外部电阻分压网络,可以调整输出电压,满足不同应用需求。

  4. 高效能:高开关频率(1.6MHz或600kHz)和低RDS(ON) DMOS FET的结合,使得转换效率更高,减少了功率损耗。

  5. 低停机电流:在关断模式下,静态电流小于1μA,有助于延长电池寿命。

  6. 保护机制:内置逐周期电流限制和热关断保护,确保器件在过载或过热情况下自动关断,保护电路安全。

  7. 简化设计:内部补偿电路减少了外部元件的数量,简化了电路设计。

  8. 灵活的封装选项:除了SOT-23封装外,还提供其他封装选项,以满足不同尺寸和性能要求。

四、应用

LM2733XMF/NOPB因其高性能和灵活性,广泛应用于以下领域:

  1. LED照明:作为白光LED的电流源,提供稳定的驱动电压和电流,保证LED的稳定发光。

  2. 便携式设备:在智能手机、平板电脑、移动电源等便携式设备中,用于将低电压电池电压升压至所需的工作电压。

  3. 消费电子:在数码相机、游戏机、MP3播放器等消费电子产品中,为内部电路提供稳定的电源供应。

  4. 工业控制:在工业自动化和过程控制系统中,作为电源模块的关键组成部分,提供可靠的电压转换。

  5. 汽车电子:在汽车电子系统中,如车载娱乐系统、导航系统等,用于将车载电池电压升压至各子系统所需的电压。

五、主要参数

  1. 输入电压范围:2.7V至14V

  2. 输出电压范围:通过外部电阻分压网络可调,最高可达40V(开关)

  3. 输出电流(最大值):1A(开关)

  4. 开关频率:1.6MHz(“X”选项),600kHz(“Y”选项)

  5. 工作温度范围:-40°C至+125°C

  6. 封装类型:SOT-23-5

  7. 静态电流:在关断模式下小于1μA

  8. 内部补偿:提供内部补偿,简化电路设计

  9. 保护特性:逐周期电流限制和热关断保护

  10. 拓扑结构:升压式

当然,以下是对LM2733XMF/NOPB开关稳压器更深入的分析和扩展,包括其在具体设计中的应用考虑、与其他类似产品的比较、以及设计指南和实际应用案例。

六、具体设计中的应用考虑

1. 外围元件选择

  • 电感器:电感器的选择对于升压转换器的性能至关重要。它决定了输出电压的纹波和转换效率。根据LM2733XMF/NOPB的数据手册推荐,应选择合适的电感值,以平衡输出电压纹波和效率。同时,电感器的饱和电流应大于最大负载电流,以确保稳定运行。

  • 输出电容器:输出电容器用于平滑输出电压,减少纹波。选择合适的电容类型和容值,可以进一步改善输出电压的质量。陶瓷电容因其低ESR(等效串联电阻)和快速响应特性,常被用作输出电容。

  • 输入电容器:输入电容器用于减少输入电压的波动,并提供必要的纹波电流。其选择应基于输入电压范围、最大负载电流以及期望的输入电压纹波。

2. 反馈网络设计

LM2733XMF/NOPB通过外部电阻分压网络来设定输出电压。设计时应确保分压电阻的精度和稳定性,以获得准确的输出电压。同时,反馈网络的带宽应足够宽,以快速响应负载和输入电压的变化。

3. 布局和布线

  • 布局:将电感器、输入电容器和输出电容器靠近LM2733XMF/NOPB放置,以最小化寄生电感和电阻,提高转换效率。同时,注意将模拟地和数字地分开,以减少噪声干扰。

  • 布线:使用宽而短的走线来连接关键元件,以减少电阻和电感。特别注意高频信号的布线,避免产生不必要的辐射和耦合。

七、与其他类似产品的比较

LM2733XMF/NOPB在市场上与多个类似产品竞争,如Maxim的MAX1771、Microchip的MCP1630等。这些产品各有特点,但LM2733XMF/BNOP在以下几个方面具有优势:

  • 高开关频率:1.6MHz的开关频率允许使用更小的电感器和电容器,从而节省空间并降低成本。

  • 宽输入电压范围:支持从2.7V到14V的宽输入电压范围,适用于多种电源环境。

  • 高效能:低RDS(ON)的DMOS FET和优化的电路设计使得转换效率更高。

  • 内置保护机制:提供逐周期电流限制和热关断保护,增强电路的安全性和可靠性。

八、设计指南

  • 仔细阅读数据手册:数据手册是设计过程中的重要参考资料,包含了详细的电气特性、应用电路、布局和布线指南等信息。

  • 进行仿真分析:在设计初期,使用仿真工具对电路进行模拟分析,可以预测电路的性能和潜在问题。

  • 原型制作和测试:在完成设计后,制作原型并进行测试,以验证电路的性能和可靠性。根据测试结果进行调整和优化。

九、实际应用案例

案例一:智能手机LED闪光灯驱动

在智能手机中,LED闪光灯用于在低光环境下拍摄照片。LM2733XMF/NOPB可以作为LED闪光灯的驱动电源,将电池电压升压至LED所需的工作电压。通过精确控制输出电压和电流,可以实现LED闪光灯的稳定和高效工作。

案例二:便携式医疗设备电源

便携式医疗设备(如血糖仪、心电图仪等)需要稳定可靠的电源供应。LM2733XMF/NOPB可以将设备内部的低电压电池升压至所需的工作电压,为内部电路提供稳定的电源。同时,其低功耗特性和保护机制有助于延长设备的电池寿命和提高安全性。

结语

综上所述,德州仪器LM2733XMF/NOPB是一款功能强大、性能优异的DC-DC开关稳压器。其高功率密度、宽输入电压范围、可调输出电压、高效能以及丰富的保护机制等特点,使其在LED照明、便携式设备、消费电子、工业控制及汽车电子等领域具有广泛的应用前景。通过深入了解其工作原理、特点和主要参数,并结合具体的设计考虑和实际应用案例,可以充分发挥LM2733XMF/NOPB的优势,为各种电子设备提供稳定可靠的电源供应。


责任编辑:David

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